امواج لرزه ای که از هسته زمین عبور می کنند اطلاعات زیادی درباره مرکز آهنی سیاره ما آشکار کرده اند، از جمله اینکه چگونه شکل آن درحال تغییر است، چرخشش معکوس می شود، بافتی غیرعادی دارد و شامل حالتی نامعمول از ماده است. حالا یک مطالعه جدید نشان می دهد هسته زمین ممکن است مانند پیاز لایه لایه باشد.

به گزارش ساینس آلرت، دانشمندان آلمانی تحقیقی را آغاز کردند که قصد داشت مشکل ناهمسانگردی های لرزه ای را بررسی کنند؛ منظور همان تغییر سرعت امواج لرزه ای است که هنگام برخورد با هسته درونی زمین و بسته به جهت حرکتشان متفاوت هستند. کارمن سانچز-واله ، کانی شناس دانشگاه مونستر آلمان، می گوید: فرضیه های متعددی درباره منشأ این ناهمسانگردی ها وجود داشته است. ما تصمیم گرفتیم اثر ترکیبی سیلیسیم و کربن را بر رفتار تغییر شکل آهن بررسی کنیم.

پژوهشگران برای درک بهتر آنچه درحال رخ دادن است، آزمایش کردند که این عناصر کلیدی در هسته درونی زمین چگونه ممکن است تحت فشارها و دماهای بسیار شدید تا حدود 820 درجه سانتی گراد با یکدیگر تعامل داشته باشند.

پژوهشگران با استفاده از پراش پرتو ایکس به دنبال خاصیتی به نام جهت گیری ترجیحی شبکه بلوری یا LPO بودند؛ مفهومی که توضیح می دهد بلورها درون جامدات چگونه در اثر الگوهای حرارتی هم راستا می شوند. دانشمندان پیش ازاین اطلاعات زیادی درباره اینکه LPO در آهن هنگام ترکیب با سیلیسیم و کربن و تشکیل آلیاژها چگونه ظاهر می شود، در اختیار نداشتند. LPO می تواند روی نحوه انتقال امواج صوتی در فلزاتی مانند آهن تأثیر بگذارد و مدت ها تصور می شد که این پدیده می تواند ناهمسانگردی لرزه ای را توضیح دهد.

نتایج تحقیقات نشان داد که در مقایسه با آهن خالص، افزودن سیلیسیم و کربن واقعاً ترتیب شبکه بلوری آلیاژ آهن را تغییر می دهد. تفاوت های حاصل در سرعت امواج لرزه ای با ناهنجاری هایی که در بخش بیرونی هسته درونی مشاهده شده اند، مطابقت دارد.

این یافته ها به نوعی تأیید می کنند که هسته درونی زمین واقعاً دارای چندین لایه است. پژوهشگران بر این باورند که بخش مرکزی هسته درونی زمین ممکن است سیلیسیم و کربن کمی داشته باشد که منجر به ناهمسانگردی لرزه ای شدید می شود.

نتایج این تحقیق در Nature Communications چاپ شده است.